基本情報技術者 2013年 春期 午前（科目A） 問35

TCPコネクション識別情報【午前解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 問題文で「TCPのコネクションを識別するために必要な情報」を問われていることを確認する。
2. TCPがトランスポート層であり、識別に使うのはIPアドレスとポート番号であることを思い出す。
3. MACはリンク層でルータを越えると変わるため不要と判断する。
4. 表の各行が示す○×と比較して、送信元IP・送信元ポート・宛先IP・宛先ポートがすべて○になっている行を選ぶ（ウが該当）。

選択肢別の誤答解説

• ア：宛先IPと宛先ポートだけを○にしているが、送信元IPや送信元ポートがないため、双方向のコネクションを一意に識別できません。誤りです。
• イ：送受信のIPはあるがポート番号が示されていないため，同一ホスト間で複数の接続がある場合に区別できず誤りです。
• ウ：宛先/送信元のIPアドレスとTCPポート番号が全て○で、MACは×になっているため，TCPコネクション識別に必要十分な4タプルとなり正解です（ウ）。
• エ：MACアドレスまで含めているが，MACはホップごとに書き換わるためエンドツーエンド識別には不要であり過剰かつ不適切なので誤りです。

よくある誤解

• MACアドレスが必要だと考える誤解：同一LAN内の通信ではMACで宛先を特定するため混同しやすいが、TCPのコネクション識別には使えません。
• IPだけで識別できるとする誤解：同一ホスト上で複数のTCP接続が同じIPを使うことがあるため、ポート番号がなければ区別できません。
• UDPと混同する誤解：UDPも同様にIP＋ポートでフローを特定しますが、プロトコル（TCP/UDP）も区別要素となる場合があり、状況によっては5タプルでの識別が必要です。

補足コラム

• 5タプルの概念：ネットワーク機器やファイアウォールでは「プロトコル番号（例：TCPかUDPか）」を含めた5タプル（プロトコル、送信元IP、送信元ポート、宛先IP、宛先ポート）でフローを識別することが多いです。これによりTCPとUDPとを区別できます。
• NATの影響：NATが介在すると、送信元IPや送信元ポートが変換されますが、NATルータは変換テーブルで内部接続を追跡し、外側から見た4タプル（＋NATマッピング）で接続を管理します。
• ソケットAPI視点：プログラムから見れば、ソケットは(ローカルIP, ローカルポート, リモートIP, リモートポート)の組合せで接続を区別します。

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